移動介質數據防洩密方法及移動介質的製作方法

2023-05-08 22:06:31 1

專利名稱：移動介質數據防洩密方法及移動介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種移動介質數據防洩密方法及移動介質。
背景技術：
隨著計算機技術的快速發展，移 動存儲設備的應用非常普遍，這些設備在方便人們使用的同時也會存在信息洩露這樣的危險。目前市面上也有一些移動介質採取了防洩密措施，但是這些防洩密措施都存在不足。I、硬體級加密方法，在生產過程中將加密算法固化在快閃記憶體中，這種硬體級加密方法存在加密算法單一不可更改的缺點，而且影響數據的傳輸速度，也無法滿足用戶對數據防洩密的多樣化需求。2、將移動介質劃分為加密區、隱藏區等，並對加密區採用特定格式進行格式化，作業系統無法直接訪問，需要通過特定的接口界面對移動介質進行訪問，因此存在用戶使用不習慣的問題。3、硬體綁定，只允許移動介質在特定的範圍內使用，這樣大大降低了移動介質的便捷性。4、以軟加密的方式來防止數據的洩漏，單個文件加密，文件本身不受控制，可以被非法複製破解。5、硬體開關控制，在移動介質上設置硬體開關，由硬體控制U盤的讀寫權限，一旦用戶在數據交互的時候忘記撥打開關，很容易造成數據洩露。6、在沒有採取任何反病毒手段的情況下，當移動介質可以在任意的計算機上隨意使用，容易造成病毒的傳播與泛濫。

發明內容
鑑於上述技術問題，本發明提供一種通用的、不改變現有設備、不改變用戶使用習慣的移動介質數據防洩密方法及移動介質。本發明第一方面所涉及的移動介質數據防洩密方法，包括以下步驟固件程序配置步驟，配置所述移動介質的主控晶片的固件程序，以使通過所述固件程序在所述主控晶片中形成有虛擬光碟機接口和數據交互接口，所述虛擬光碟機接口使所述移動介質當與主機連接時被所述主機的作業系統識別為光碟機設備，所述數據交互接口通過虛擬光碟機中所存儲的控制程序加載後使用；以及存儲晶片劃分步驟，所述移動介質的存儲晶片被劃分為作為模擬CD-ROM的映像區域的第一區域和作為存儲區域的第二區域。在上述的移動介質數據防洩密方法中，在所述存儲晶片劃分步驟中，通過修改所述主控晶片所存儲的所述固件程序中的設備描述符欄位，使所述存儲晶片的實際存儲地址向後移動一段空間。在上述的移動介質數據防洩密方法中，在所述存儲晶片劃分步驟中，所述第一區域使用CD-ROM IS09660文件系統格式格式化，使所述第一區域模擬生成映像文件，所述映像文件模擬真實的CD-ROM的文件和目錄結構。在上述的移動介質數據防洩密方法中，當所述移動介質與所述主機連接時，只使用所述存儲晶片的所述第一區域，所述存儲晶片的所述第二區域被屏蔽。在上述的移動介質數據防洩密方法中，當所述移動介質與所述主機連接、所述移動介質被識別為光碟機後，在通過運行所述虛擬光碟機中所存儲的控制程序激活所述主控晶片的數據交互接口、所述主機的作業系統加載所述第二區域的驅動，所述移動介質被暴露為多接口模式時，所述移動介質被識別為具有所述虛擬光碟機和磁碟設備的複合設備。在上述的移動介質數據防洩密方法中，所述第二區域的啟用模式包括常規模式和透明加解密模式。在上述的移動介質數據防洩密方法中，當所述移動介質被識別為所述複合設備後，當判斷為是通過常規模式啟用所述第二區域時，所述主機的作業系統直接管理所述第二區域，不改變所述第二區域的數據的讀寫方式，所述主控晶片的固件程序不再截獲驅動程序指令，直接將包括所述第二區域的起始地址在內的設備描述各種標誌告知驅動程序，常規使用所述第二區域。在上述的移動介質數據防洩密方法中，當所述移動介質被識別為所述複合設備後，當判斷為是通過透明加解密模式啟用所述第二區域時，所述主控晶片的固件繼續截獲驅動程序指令，並啟動數據交互接口。在上述的移動介質數據防洩密方法中，利用所述主機的所述作業系統本身的磁碟管理接口，將所述第二區域的實際物理空間模擬成所述作業系統的磁碟管理接口能夠識別的邏輯盤，並有磁碟管理接口為該邏輯盤分配盤符。在上述的移動介質數據防洩密方法中，所述控制程序在所述第二區域實現大小任意調節的多個邏輯盤，所述控制程序會在所述第二區域的實際物理空間中創建作為加密文件的控制文件，所述控制文件記錄有所述第二區域中實際物理空間信息、以及邏輯盤信息，所述作業系統的所述磁碟管理接口通過所述控制程序調用所述控制文件，向所述作業系統提供所述邏輯盤、分配盤符；當所述作業系統對所述邏輯盤進行訪問的時候，所述控制程序自動將邏輯地址翻譯為物理地址，即、將所述作業系統對所述邏輯盤的訪問地址自動轉換為物理地址，並提交給標準驅動程序；以及所述控制程序自動對讀寫的數據透明加解密。在上述的移動介質數據防洩密方法中，當所述作業系統對所述邏輯盤進行訪問的時候，首先所述控制程序截獲訪問指令，並判斷用戶權限，根據用戶權限進行讀或寫的操作。本發明第二方面所涉及的移動介質，包括主控晶片、存儲晶片、晶振、與主機連接的接口，其中，在所述主控晶片中通過所存儲的固件程序形成有虛擬光碟機接口和數據交互接口，使所述移動介質當與主機連接時被所述主機的作業系統識別為光碟機設備，所述數據 交互接口通過虛擬光碟機中所存儲的控制程序加載後使用；所述移動介質的存儲晶片被劃分為作為模擬CD-ROM的映像區域的第一區域和作為存儲區域的第二區域。在上述的移動介質中，所述第一區域使用⑶-ROM IS09660文件系統格式格式化，使所述第一區域模擬生成映像文件，所述映像文件模擬真實的CD-ROM的文件和目錄結構。根據本發明的移動介質數據防洩漏方法和移動介質，能夠實現以下技術效果
I、移動介質一旦丟失，存儲在介質中的信息也不會洩露。2、移動存儲介質可以在任意的計算機上隨意使用，且不會造成病毒的傳播。3、在不需要增加新的系統硬體設施、不增加用戶的使用成本和負擔，且無需額外驅動的基礎上使用戶實現移動介質上的數據防洩密處理，保證了移動介質上的信息安全。


當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發 明的不當限定，其中圖I是示出了現有的移動介質的主控晶片和存儲晶片的示意圖。圖2是本發明的移動介質數據防洩密方法的一實施例的示意圖。圖3示出了本發明的移動介質的存儲晶片被劃分為兩個區域的示意圖。圖4示出了移動介質的識別過程的流程圖。圖5示出了啟用存儲區域(2. 2區域)的示意圖。圖6示出了透明加解密模式下邏輯盤的實現流程。圖7示出了數據交互的示意流程圖。
具體實施例方式現有的移動介質，從組成結構上看，主要由四個部分主控晶片、存儲晶片、晶振(時鐘電路)、與主機連接的接口。圖I示出了現有的移動介質的主控晶片和存儲晶片的示意圖。如圖I所示，可以存儲信息的是主控晶片I和存儲晶片2，其中主控晶片I 一般用來存放固件(移動介質的控制程序和設備描述符信息，容量非常小)，存儲晶片2主要用來存儲用戶數據，容量一般很大。圖2是本發明的移動介質數據防洩密方法的實施例的示意圖，如圖2所示，移動介質數據防洩密方法包括固件程序配置步驟S10，配置移動介質的主控晶片的固件程序，以使通過固件程序在主控晶片中形成有虛擬光碟機接口和數據交互接口，虛擬光碟機接口使移動介質當與主機連接時被主機的作業系統識別為光碟機設備，數據交互接口通過虛擬光碟機中所存儲的控制程序加載後使用。存儲晶片劃分步驟S20，移動介質的存儲晶片被劃分為作為模擬⑶-ROM的映像區域的第一區域和作為存儲區域的第二區域。為了實現該發明，本發明重新配置了主控晶片中的固件程序和存儲晶片的格式。在主控晶片固件中配置虛擬光碟機接口，使作業系統可以將移動介質識別為光碟機設備。固件提供兩個虛擬接口，一個是虛擬光碟機接口，一個是數據交互接口，數據交互接口不直接面對系統的磁碟管理，必須通過光碟機中的程序加載後使用。通過修改主控晶片固件中設備描述符欄位，使存儲晶片的實際存儲地址的起始位置向後移動一段空間。圖3示出了本發明的移動介質的存儲晶片被劃分為兩個區域的示意圖。如圖3所示，存儲晶片被劃分為作為模擬CD-ROM的映像區域的2. I區域和作為存儲區域的2. 2區域。在2. I區域中使用⑶-ROM IS09660文件系統格式格式化該區域，將該區域模擬生成映像文件，該映像文件模擬真實的CD-ROM的文件和目錄結構。2. 2區域為修改後的實際的存儲空間。如圖3所示，I是存儲有固件的控制晶片，其中通過固件程序形成有兩個邏輯接口 光碟機設備邏輯接口和數據交互接口。當移動介質插入計算機，與主機連接時，將移動介質識別為光碟機設備，此時移動介質只使用2. I區域，作為存儲區域的2. 2區域被屏蔽。圖4示出了移動介質的識別過程的流程圖，如圖4所示，包括以下步驟
S410 :移動介質與計算機主機連接；S420 :主機的作業系統加載標準驅動程序，用於識別設備和主控器；S430 :主控晶片的固件截獲驅動程序指令，啟動光碟機設備邏輯接口，此時，屏蔽作為存儲區域的2. 2區域；S440 :掛載2. I區域的文件系統，作業系統將設備識別為光碟機。虛擬光碟機中存儲有控制程序，電腦主機將移動介質識別為光碟機後，當用戶想啟用
2.2區域時，必須運行該控制程序，由該控制程序去激活固件區的實際數據交互接口，系統加載2. 2區域的驅動，此時移動存儲介質被暴露為多接口模式時，電腦主機會認為此時的移動存儲介質是複合設備，即、具有虛擬光碟機和磁碟設備的複合設備。啟用2.2區域後，對2. 2區域的使用方式有兩種模式常規模式和透明加解密模式。圖5示出了啟用存儲區域(2. 2區域)的示意圖。如圖5所示，包括以下步驟S510 :用戶運行虛擬光碟機中的控制程序；S520 :控制程序判斷用戶的操作指令，是否驅動存儲區域；S530 :當操作指令指示不啟動存儲區域時，操作結束；S540 :當操作指令指示啟動存儲區域時，判斷啟動模式；S550 :當啟動模式是常規模式時，作業系統直接管理存儲區域，識別存儲區域為移動存儲介質，不改變數據的讀寫方式；S560 :主控晶片的固件不再截獲驅動程序指令，直接將設備描述標誌(包括存儲區域的起始地址)告知驅動程序，常規使用存儲區域；S570:當啟動模式是透明加解密模式時，主控晶片的固件繼續截獲驅動程序指令，並啟動數據交互接口；S580 :啟動存儲區域，作業系統對存儲區域的操作必須經過控制程序處理判斷。其中，透明加解密模式也可以應用於計算機本身自帶的磁碟，實現計算機本身磁
盤的安全管理。利用作業系統本身的磁碟管理接口，將存儲區域的實際物理空間模擬成作業系統磁碟管理接口可以識別的邏輯盤，並有磁碟管理接口為該邏輯盤分配盤符。圖6示出了透明加解密模式下邏輯盤的實現流程。如圖6所示，包括以下步驟S610 :控制程序創建邏輯盤，控制程序在第二區域實現大小任意調節的多個邏輯盤，創建的時候控制程序會在B區域的實際物理空間中創建一個文件(下文將該文件簡稱為控制文件)，控制文件記錄了 B區域中實際物理空間信息(包括B區域物理容量、多少簇，每簇扇區數、每扇區字節數、起始地址，鍊表信息等)，以及模擬盤的信息(包括邏輯盤的空間大小，多少簇，每簇扇區數、每扇區字節數、邏輯盤在B區域中的起始地址，結束地址，鍊表信息等)。作業系統的磁碟管理接口通過控制程序調用控制文件，向作業系統提供邏輯盤，分配盤符。S620 當作業系統對邏輯盤進行訪問的時候，控制程序自動將邏輯地址翻譯為物理地址，即、將作業系統對邏輯盤的訪問地址自動轉換為物理地址，並將信息提交給標準驅 動程序。S630 :控制程序自動對讀寫的數據透明加解密。其中，該控制文件為加密文件，控制程序自動對進出的數據透明加解密，作業系統無法直接對這個文件進行訪問，必須透過控制程序，控制程序會自動截獲系統對邏輯盤的操作指令並判斷。此外，系統對邏輯盤寫入的數據經過控制程序自動加密後寫入該文件。圖7示出了數據交互的示意流程圖，如圖7所示，包括以下步驟S710 :系統訪問邏輯盤；S720 :控制程序截獲訪問指令；S730:判斷用戶權限；S740 :提示權限限制，並循環判斷；S750 :判斷是讀還是與？S760 當指示讀取的時候，進行地址翻譯；S770 :控制程序透明解密讀取數據；S780 :當是寫指令時，進行地址翻譯；S790 :控制程序透明加密，在實際物理空間進行寫操作。根據本發明的移動介質數據防洩密方法及移動介質，將移動介質劃分為多個區域，移動介質接入計算機時，只是將介質識別為光碟機設備，屏蔽實際存儲空間，避免病毒傳播。主控晶片中的固件包含兩個虛擬接口，其中數據交互接口用來啟用存儲空間，控制程序可以通過在磁碟中創建的文件截獲作業系統對磁碟的訪問動作,將虛擬磁碟的數據讀寫地址翻譯成實際介質中的空間地址，系統訪問虛擬空間和實際的空間一樣，中間的環節對用戶是透明的，控制程序無法脫離移動介質直接運行，移動介質不僅充當存儲空間，而且可以充當key，其中key密鑰可以保存在本地，也可以備份到其他介質，控制程序不僅可以在移動介質上製作模擬磁碟，而且可以在硬碟上創建模擬磁碟，其中模擬磁碟的空間的大小由用戶定製，空間是加密的，即使移動介質丟失不會造成數據的洩密。如上所述，對本發明的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質上沒有脫離本發明的發明點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種移動介質數據防洩密方法，包括以下步驟 固件程序配置步驟，配置所述移動介質的主控晶片的固件程序，以使通過所述固件程序在所述主控晶片中形成有虛擬光碟機接口和數據交互接口，所述虛擬光碟機接口使所述移動介質當與主機連接時被所述主機的作業系統識別為光碟機設備，所述數據交互接口通過虛擬光碟機中所存儲的控制程序加載後使用；以及 存儲晶片劃分步驟，所述移動介質的存儲晶片被劃分為作為模擬CD-ROM的映像區域的第一區域和作為存儲區域的第二區域。
2.根據權利要求I所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 在所述存儲晶片劃分步驟中，通過修改所述主控晶片所存儲的所述固件程序中的設備描述符欄位，使所述存儲晶片的實際存儲地址向後移動一段空間。
3.根據權利要求2所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 在所述存儲晶片劃分步驟中，所述第一區域使用CD-R0MIS09660文件系統格式格式化，使所述第一區域模擬生成映像文件，所述映像文件模擬真實的CD-ROM的文件和目錄結構。
4.根據權利要求3所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 當所述移動介質與所述主機連接時，只使用所述存儲晶片的所述第一區域，所述存儲晶片的所述第二區域被屏蔽。
5.根據權利要求3所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 當所述移動介質與所述主機連接、所述移動介質被識別為光碟機後，在通過運行所述虛擬光碟機中所存儲的控制程序激活所述主控晶片的數據交互接口、所述主機的作業系統加載所述第二區域的驅動，所述移動介質被暴露為多接口模式時，所述移動介質被識別為具有所述虛擬光碟機和磁碟設備的複合設備。
6.根據權利要求5所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 所述第二區域的啟用模式包括常規模式和透明加解密模式。
7.根據權利要求6所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 當所述移動介質被識別為所述複合設備後，當判斷為是通過所述常規模式啟用所述第二區域時，所述主機的作業系統直接管理所述第二區域，不改變所述第二區域的數據的讀寫方式，所述主控晶片的固件程序不再截獲驅動程序指令，直接將包括所述第二區域的起始地址在內的設備描述各種標誌告知驅動程序，常規使用所述第二區域。
8.根據權利要求6所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 當所述移動介質被識別為所述複合設備後，當判斷為是通過所述透明加解密模式啟用所述第二區域時，所述主控晶片的固件程序繼續截獲驅動程序指令，並啟動數據交互接口。
9.根據權利要求8所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 利用所述主機的所述作業系統本身的磁碟管理接口，將所述第二區域的實際物理空間模擬成所述作業系統的磁碟管理接口能夠識別的邏輯盤，並有磁碟管理接口為該邏輯盤分配盤符。
10.根據權利要求9所述的移動介質數據防洩密方法，其中，邏輯盤的實現包括以下步驟 所述控制程序在所述第二區域實現大小任意調節的多個邏輯盤，所述控制程序會在所述第二區域的實際物理空間中創建作為加密文件的控制文件，所述控制文件記錄有所述第二區域中實際物理空間信息、以及邏輯盤信息，所述作業系統的所述磁碟管理接口通過所述控制程序調用所述控制文件，向所述作業系統提供所述邏輯盤、分配盤符； 當所述作業系統對所述邏輯盤進行訪問的時候，所述控制程序自動將邏輯地址翻譯為物理地址，即、將所述作業系統對所述邏輯盤的訪問地址自動轉換為物理地址，並提交給標準驅動程序；以及 所述控制程序自動對讀寫的數據透明加解密。
11.根據權利要求10所述的移動介質數據防洩密方法，其中， 當所述作業系統對所述邏輯盤進行訪問的時候，首先所述控制程序截獲訪問指令，並判斷用戶權限，根據用戶權限進行讀或寫的操作。
12.—種移動介質，包括主控晶片、存儲晶片、晶振、與主機連接的接口，其中， 在所述主控晶片中通過所存儲的固件程序形成有虛擬光碟機接口和數據交互接口，使所述移動介質當與主機連接時被所述主機的作業系統識別為光碟機設備，所述數據交互接口通過虛擬光碟機中所存儲的控制程序加載後使用； 所述移動介質的存儲晶片被劃分為作為模擬CD-ROM的映像區域的第一區域和作為存儲區域的第二區域。
13.根據權利要求12所述的移動介質，其中， 所述第一區域使用CD-ROM IS09660文件系統格式格式化，使所述第一區域模擬生成映像文件，所述映像文件模擬真實的CD-ROM的文件和目錄結構。
全文摘要
本發明公開了一種移動介質數據防洩密方法及移動介質，該移動介質數據防洩密方法包括固件程序配置步驟，配置所述移動介質的主控晶片的固件程序，以使通過所述固件程序在所述主控晶片中形成有虛擬光碟機接口和數據交互接口，所述虛擬光碟機接口使所述移動介質當與主機連接時被所述主機的作業系統識別為光碟機設備，所述數據交互接口通過虛擬光碟機中所存儲的控制程序加載後使用；以及存儲晶片劃分步驟，所述移動介質的存儲晶片被劃分為作為模擬CD-ROM的映像區域的第一區域和作為存儲區域的第二區域。
文檔編號G06F12/14GK102646076SQ201210063459
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月12日 優先權日2012年2月21日
發明者楊泉清, 許林鋒 申請人:福建伊時代信息科技股份有限公司